DE102021117798A1 - POWDER FEED CHAMBER FOR A POWDER FEED PUMP AND POWDER FEED PUMP WITH A POWDER FEED CHAMBER - Google Patents
POWDER FEED CHAMBER FOR A POWDER FEED PUMP AND POWDER FEED PUMP WITH A POWDER FEED CHAMBER Download PDFInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Pulverförderkammer (2, 2') für eine Pulverdichtstrompumpe (1) zum Fördern von Pulver, insbesondere Beschichtungspulver, wobei die Pulverförderkammer (2, 2') einen Endbereich aufweist, über den die Pulverförderkammer (2, 2') strömungsmäßig mit einer Pulverleitung (9) verbunden oder verbindbar ist, wobei der Endbereich der Pulverförderkammer (2, 2') als Übergangsbereich (8) ausgeführt und ausgebildet ist, einen effektiven Strömungsquerschnitt der Pulverförderkammer (2, 2') auf einen effektiven Strömungsquerschnitt der Pulverleitung (9) und/oder auf einen effektiven Strömungsquerschnitt eines zwischen der Pulverförderkammer (2, 2') und der Pulverleitung (9) angeordneten Ventils (6, 7), insbesondere Quetschventils, zu reduzieren. Erfindungsgemäß ist insbesondere vorgesehen, dass dem Endbereich ein Spülsystem zugeordnet ist, über das dem Endbereich insbesondere bedarfsweise Spülluft in Gestalt von Druckluft zuführbar ist, um den Endbereich von Pulverablagerungen freizuhalten oder um Pulverablagerungen am Endbereich zu entfernen.The invention relates to a powder delivery chamber (2, 2') for a dense phase powder pump (1) for delivering powder, in particular coating powder, the powder delivery chamber (2, 2') having an end region via which the powder delivery chamber (2, 2') is connected in terms of flow is or can be connected to a powder line (9), the end area of the powder feed chamber (2, 2') being designed and configured as a transition area (8), an effective flow cross section of the powder feed chamber (2, 2') to an effective flow cross section of the powder line (9 ) and/or to an effective flow cross section of a valve (6, 7), in particular a pinch valve, arranged between the powder feed chamber (2, 2') and the powder line (9). According to the invention, a rinsing system is assigned to the end area, via which rinsing air in the form of compressed air can be supplied to the end area, in particular if required, in order to keep the end area free of powder deposits or to remove powder deposits in the end area.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Pulverförderkammer für eine Pulverdichtstrompumpe nach dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruches 1.The present invention relates to a powder feed chamber for a dense phase powder pump according to the preamble of
Demgemäß betrifft die Erfindung insbesondere eine Pulverförderkammer für eine Pulverdichtstrompumpe zum Fördern von Pulver, insbesondere Beschichtungspulver, wobei die Pulverförderkammer einen Endbereich aufweist, über den die Pulverförderkammer strömungsmäßig ggf. über ein Ventil, insbesondere Quetschventil, mit einer Pulverleitung verbunden oder verbindbar ist. Dabei ist der Endbereich der Pulverförderkammer als Übergangsbereich ausgeführt und ausgebildet, einen effektiven Strömungsquerschnitt der Pulverförderkammer auf einen effektiven Strömungsquerschnitt des Ventils im geöffneten Zustand bzw. auf einen effektiven Strömungsquerschnitt der Pulverleitung zu reduzieren.Accordingly, the invention relates in particular to a powder delivery chamber for a dense phase powder pump for delivering powder, in particular coating powder, the powder delivery chamber having an end region via which the powder delivery chamber is or can be connected to a powder line in terms of flow, possibly via a valve, in particular a pinch valve. The end area of the powder feed chamber is designed as a transition area and designed to reduce an effective flow cross section of the powder feed chamber to an effective flow cross section of the valve in the open state or to an effective flow cross section of the powder line.
Die Erfindung betrifft ferner eine Pulverdichtstrompumpe mit mindestens einer solchen Pulverförderkammer.The invention also relates to a powder dense phase pump with at least one such powder feed chamber.
Die erfindungsgemäße Pulverdichtstrompumpe dient insbesondere zum Fördern von Beschichtungspulver von einem ersten Pulverreservoir zu einem stromabwärts der Pulverdichtstrompumpe angeordneten zweiten Pulverreservoir oder einer stromabwärts der Pulverdichtstrompumpe angeordneten Pulversprühpistole oder dergleichen Einrichtung zum Versprühen von Beschichtungspulver.The dense phase powder pump according to the invention serves in particular to convey coating powder from a first powder reservoir to a second powder reservoir arranged downstream of the dense phase powder pump or a powder spray gun or similar device for spraying coating powder arranged downstream of the dense phase powder pump.
Pulverdichtstrompumpen (Englisch: dense phase power pumps) der zuvor genannten Art sind dem Prinzip nach aus dem Stand der Technik bekannt.Dense phase power pumps of the aforementioned type are known in principle from the prior art.
Beispielsweise betrifft die
Im Einzelnen ist dabei vorgesehen, dass im ansaugseitigen bzw. förderseitigen Bereich der Pulverdichtstrompumpe die mit den jeweiligen Pulverförderkammern der Pulverdichtstrompumpe verbundenen Pulverschläuche mit einem mechanisch betätigten Stempel deformierbar sind, um den Schlauchabschnitt bei Bedarf abzuquetschen bzw. zu öffnen. Die beiden zueinander parallel angeordneten Pulverförderkammern werden wechselphasig betrieben, was bedeutet, dass eine der beiden Pulverförderkammern Beschichtungspulver durch den Pulvereinlass der Pulverdichtstrompumpe ansaugt, während die andere der beiden Pulverförderkammern eine zuvor in die Pulverförderkammer angesaugte Beschichtungspulverportion über den Pulverauslass der Pulverdichtstrompumpe abgibt.Specifically, it is provided that the powder hoses connected to the respective powder feed chambers of the dense phase powder pump can be deformed with a mechanically actuated stamp in the suction-side or delivery-side area of the dense phase powder pump in order to pinch off or open the hose section if necessary. The two powder feed chambers arranged parallel to one another are operated in alternating phases, which means that one of the two powder feed chambers draws in coating powder through the powder inlet of the dense phase powder pump, while the other of the two powder feed chambers releases a portion of coating powder previously sucked into the powder feed chamber via the powder outlet of the dense phase powder pump.
Pulverdichtstrompumpen mit mehreren, insbesondere zwei, parallel zueinander geschalteten Pulverförderkammern sind auch aus der
Die Verwendung von Pulverdichtstrompumpen zur Förderung von Beschichtungspulver zu entsprechenden Einrichtungen zum Versprühen von Beschichtungspulver, wie insbesondere Pulversprühbeschichtungspistolen, ist aus der
Bevor die Verwendung von Pulverdichtstrompumpen zur Förderung von Beschichtungspulver bekannt wurde, wurden als Injektoren ausgebildete Pulverpumpen verwendet, welche auch heute noch zur Förderung von Beschichtungspulver eingesetzt werden. Im Unterschied zu Pulverdichtstrompumpen weisen jedoch als Injektoren ausgebildete Pulverpumpen, die auch als „Pulverdünnstrompumpen“ bezeichnet werden, den Nachteil auf, dass diese Pulverpumpen üblicherweise nur eine relativ geringe Menge an Beschichtungspulver pro Zeiteinheit fördern können.Before the use of dense phase powder pumps for conveying coating powder became known, powder pumps designed as injectors were used, which are still used today for conveying coating powder. In contrast to dense phase powder pumps, however, powder pumps designed as injectors, which are also referred to as “dilute phase powder pumps”, have the disadvantage that these powder pumps can usually only deliver a relatively small amount of coating powder per unit of time.
Insofern haben sich Pulverdichtstrompumpen in der Praxis insbesondere für solche Anwendungen durchgesetzt, bei denen eine relativ große Menge an Beschichtungspulver pro Zeiteinheit zu fördern ist.In this respect, dense phase powder pumps have become established in practice, particularly for those applications in which a relatively large quantity of coating powder has to be conveyed per unit of time.
Im praktischen Gebrauch hat sich jedoch gezeigt, dass eine Pulverdichtstrompumpe, wie sie beispielsweise aus der
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, im Pulver-Fördermodus einer Pulverdichtstrompumpe der zuvor genannten Art auf einfache Weise Pulveransammlungen und Pulververstopfungen insbesondere an der Pulvereinlassseite der Pulverförderkammer der Pulverdichtstrompumpe und/oder an der Pulverauslassseite der Pulverförderkammer zu vermeiden oder zumindest zu reduzieren. Dies soll insbesondere auch für solche Pulverarten gelten, die bei der Förderung zu Verklumpungen und/oder Anhaftungen neigen.The invention is intended to solve the problem of avoiding or at least reducing powder accumulations and powder blockages in a simple manner in the powder feed mode of a dense phase powder pump of the aforementioned type, particularly on the powder inlet side of the powder feed chamber of the dense phase powder pump and/or on the powder outlet side of the powder feed chamber. This should also apply in particular to those types of powder that tend to form clumps and/or adherence during conveyance.
Insbesondere soll eine Pulverdichtstrompumpe der zuvor genannten Art dahingehend weitergebildet werden, dass diese im Betrieb weniger wartungsanfällig ist und insbesondere unabhängig von der Pulverart, eine kontinuierliche und gleichmäßige Pulverförderung gewährleistet.In particular, a dense phase powder pump of the aforementioned type is to be further developed in such a way that it is less maintenance-prone during operation and, in particular, ensures continuous and uniform powder delivery independent of the type of powder.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the subject matter of
Demnach betrifft die Erfindung insbesondere eine Pulverförderkammer für eine Pulverdichtstrompumpe zum Fördern von Pulver, insbesondere Beschichtungspulver, wobei die Pulverförderkammer einen Endbereich aufweist, über den die Pulverförderkammer strömungsmäßig ggf. über ein Ventil, insbesondere Quetschventil, mit einer Pulverleitung verbunden oder verbindbar ist. Der Endbereich der Pulverförderkammer ist als Übergangsbereich ausgeführt und ausgebildet, einen effektiven Strömungsquerschnitt der Pulverförderkammer auf einen effektiven Strömungsquerschnitt des Ventils im geöffneten Zustand bzw. auf einen effektiven Strömungsquerschnitt der Pulverleitung zu reduzieren.Accordingly, the invention relates in particular to a powder delivery chamber for a dense phase powder pump for delivering powder, in particular coating powder, the powder delivery chamber having an end region via which the powder delivery chamber is or can be connected to a powder line in terms of flow, possibly via a valve, in particular a pinch valve. The end area of the powder feed chamber is designed as a transition area and designed to reduce an effective flow cross section of the powder feed chamber to an effective flow cross section of the valve in the open state or to an effective flow cross section of the powder line.
Erfindungsgemäß ist insbesondere vorgesehen, dass dem Endbereich der Pulverförderkammer ein Spülsystem zugeordnet ist, über das dem Endbereich insbesondere bedarfsweise Spülluft in Gestalt von Druckluft zuführbar ist, um den Endbereich von Pulverablagerungen freizuhalten oder um Pulverablagerungen am Endbereich zu entfernen.According to the invention, a rinsing system is assigned to the end area of the powder conveying chamber, via which rinsing air in the form of compressed air can be supplied to the end area, in particular if required, in order to keep the end area free of powder deposits or to remove powder deposits in the end area.
Durch das Vorsehen eines derartigen Endbereich-Spülsystems können effektiv störende und somit unerwünschte Pulveransammlungen (Pulveraggregation) und eine potentiell damit einhergehende Pulververstopfung im Pulver-Fördermodus der Pulverdichtstrompumpe beim Pulvereinlass und/oder Pulverauslass der Pulverförderkammer wirksam verhindert werden.By providing such an end area rinsing system, disruptive and thus undesirable powder accumulations (powder aggregation) and a potentially associated powder blockage in the powder feed mode of the dense phase powder pump at the powder inlet and/or powder outlet of the powder feed chamber can be effectively prevented.
Im Einzelnen kann mit Hilfe des Spülsystems während der Ausstoßphase der Pulverdichtstrompumpe, und insbesondere am Ende der Ausstoßphase, oder während eines Reinigungszyklus der Pulverdichtstrompumpe eine Reinigung des entsprechenden Endbereiches und insbesondere des Ansaug- und Ausstoßbereiches der Pulverförderkammer erfolgen.Specifically, with the aid of the rinsing system, the corresponding end area and in particular the suction and discharge area of the powder feed chamber can be cleaned during the ejection phase of the dense phase powder pump, and in particular at the end of the ejection phase, or during a cleaning cycle of the dense phase powder pump.
Wenn beispielsweise beim Ausstoßzyklus der Pulverdichtstrompumpe zusätzlich zu der Transportdruckluft, die in die Pulverförderkammer eingeleitet wird (durch Anlegen eines entsprechenden Überdrucks an der Pulverförderkammer), Spülluft in die Endbereiche der Pulverförderkammer eingeleitet wird, erfolgt eine wirksame Durchspülung der Endbereiche der Pulverförderkammer. Damit wird eine Pulveraggregation und damit einhergehende Verstopfung optimal vermieden oder zumindest reduziert.If, for example, during the ejection cycle of the dense phase powder pump, flushing air is fed into the end areas of the powder feed chamber in addition to the transport compressed air that is fed into the powder feed chamber (by applying a corresponding overpressure to the powder feed chamber), the end areas of the powder feed chamber are effectively flushed through. This optimally prevents or at least reduces powder aggregation and the associated clogging.
Zur Realisierung der Endbereich-Spülung kommen verschiedene Ansätze in Frage. Gemäß bevorzugten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass der Endbereich der Pulverförderkammer, welcher insbesondere zumindest bereichsweise konusförmig ausgeführt ist, bereichsweise als Filter ausgeführt ist, der den Umfang des Endbereiches entsprechend begrenzt. Der Filter ist für Luft, jedoch nicht für Beschichtungspulver durchlässig und von einer Ringkammer umgeben, an die bedarfsweise Druckluft anschließbar ist.Various approaches can be used to realize end-area flushing. According to preferred embodiments, it is provided that the end area of the powder conveying chamber, which is in particular at least partially conical in shape, is partially designed as a filter that correspondingly delimits the circumference of the end area. The filter is permeable to air but not to coating powder and is surrounded by an annular chamber to which compressed air can be connected if necessary.
Insbesondere ist gemäß Realisierungen der erfindungsgemäßen Lösung vorgesehen, dass dem Spülsystem eine Steuereinrichtung zugeordnet ist, welche ausgebildet ist, bedarfsweise mindestens einen Spülluftauslass des Endbereiches der Pulverförderkammer mit einer Druckluftversorgungsleitung oder einer Druckluftquelle strömungsmäßig zu verbinden. Die Steuereinrichtung ist insbesondere ausgebildet, in einem Reinigungsbetrieb den mindestens einen Spülluftauslass des Endbereiches der Pulverförderkammer mit der Druckluftversorgungsleitung oder der Druckluftquelle strömungsmäßig zu verbinden.In particular, according to implementations of the solution according to the invention, it is provided that the rinsing system is assigned a control device which is designed to flow-connect at least one rinsing air outlet of the end region of the powder conveying chamber to a compressed air supply line or a compressed air source. The control device is designed in particular to flow-connect the at least one scavenging air outlet of the end region of the powder conveying chamber to the compressed air supply line or the compressed air source during cleaning operation.
Alternativ oder zusätzlich hierzu ist die Steuereinrichtung ausgebildet, in einem Pulverausstoßzyklus der Pulverförderkammer den mindestens einen Spülluftauslass des Endbereiches der Pulverförderkammer mit der Druckluftversorgungsleitung bzw. der Druckluftquelle strömungsmäßig zu verbinden.Alternatively or additionally, the control device is designed to flow-connect the at least one scavenging air outlet of the end region of the powder conveying chamber to the compressed air supply line or the compressed air source in a powder ejection cycle of the powder conveying chamber.
Gemäß Weiterbildungen der zuletzt genannten Ausführungsformen ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung ausgebildet ist, insbesondere abhängig von einem Betriebszustand und/oder von einem Betriebszyklus der Pulverförderkammer, die pro Zeiteinheit dem mindestens einen Spülluftauslass des Endbereiches der Pulverförderkammer zuzuführende Menge an Druckluft einzustellen. Hierbei bietet es sich an, dass die Steuereinrichtung ausgebildet ist, in einem Reinigungsbetrieb dem mindestens einen Spülluftauslass des Endbereiches der Pulverförderkammer pro Zeiteinheit eine höhere Menge an Druckluft zuzuführen, im Vergleich zu der pro Zeiteinheit dem mindestens einen Spülluftauslass im Pulverausstoßbetrieb zugeführten Menge an Druckluft.According to developments of the last-mentioned embodiments, it is provided that the control device is designed, in particular depending on an operating state and/or an operating cycle of the powder feed chamber, to set the quantity of compressed air to be supplied per unit of time to the at least one scavenging air outlet of the end region of the powder feed chamber. In this context, it is advisable for the control device to be designed to supply a higher quantity of compressed air per unit of time to the at least one scavenging air outlet of the end region of the powder conveying chamber during cleaning operation compared to the quantity of compressed air supplied to the at least one scavenging air outlet in powder ejection mode per unit of time.
Gemäß Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Pulverförderkammer ist vorgesehen, dass der Endbereich der Pulverförderkammer über ein Ventil, insbesondere Quetschventil, strömungsmäßig mit der Pulverleitung verbunden oder verbindbar ist, wobei das Ventil, insbesondere Quetschventil, in seinem geöffneten Zustand einen effektiven Strömungsquerschnitt aufweist. Dabei bietet es sich an, dass der Endbereich der Pulverförderkammer ausgebildet ist, einen effektiven Strömungsquerschnitt der Pulverförderkammer auf den effektiven Strömungsquerschnitt des Ventils, insbesondere Quetschventils, in seinem geöffneten Zustand zu reduzieren.According to embodiments of the powder feed chamber according to the invention, it is provided that the end region of the powder feed chamber is or can be connected in terms of flow to the powder line via a valve, in particular a pinch valve, with the valve, in particular a pinch valve, being in has an effective flow area in its open state. It makes sense here for the end area of the powder feed chamber to be designed to reduce an effective flow cross section of the powder feed chamber to the effective flow cross section of the valve, in particular the pinch valve, in its open state.
Wie auch der Endbereich der Pulverförderkammer sollte die Pulverförderkammer selber bzw. ein Hauptkörperbereich der Pulverförderkammer mindestens eine Luftaustauschöffnung aufweisen, welche insbesondere separat von einem Spülluftauslass des Endbereiches ausgeführt und ausgebildet ist, wechselweise mit einer Vakuumleitung bzw. Vakuumquelle oder mit einer Druckluftversorgungsleitung bzw. Druckluftquelle strömungsmäßig verbunden zu werden, zum Einsaugen von Pulver in die Pulverförderkammer bzw. zum pneumatischen Ausstoßen einer in der Pulverförderkammer vorhandenen und zuvor eingesaugten Pulverportion.Like the end area of the powder feed chamber, the powder feed chamber itself or a main body area of the powder feed chamber should have at least one air exchange opening, which in particular is designed and configured separately from a scavenging air outlet of the end area, alternately connected in terms of flow to a vacuum line or vacuum source or to a compressed air supply line or compressed air source for sucking powder into the powder feed chamber or for pneumatically ejecting a powder portion that is present in the powder feed chamber and previously sucked in.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist die Pulverförderkammer einen ersten Endbereich und einen gegenüberliegenden zweiten Endbereich auf, wobei die Pulverförderkammer über den ersten Endbereich strömungsmäßig mit einer ersten Pulverleitung und über den zweiten Endbereich strömungsmäßig mit einer zweiten Pulverleitung verbunden oder verbindbar ist. Dabei ist der erste und/oder zweite Endbereich der Pulverförderkammer jeweils als Übergangsbereich ausgeführt und ausgebildet, einen effektiven Strömungsquerschnitt der Pulverförderkammer auf einen effektiven Strömungsquerschnitt der entsprechenden Pulverleitung zu reduzieren. Insbesondere ist bei dieser Weiterbildung vorgesehen, dass sowohl dem ersten als auch dem zweiten Endbereich jeweils ein Spülsystem zugeordnet ist, über das dem jeweiligen Endbereich insbesondere bedarfsweise Spülluft in Gestalt von Druckluft zuführbar ist, um den entsprechenden Endbereich von Pulverablagerungen freizuhalten oder um Pulverablagerungen am Endbereich zu entfernen.According to embodiments of the present invention, the powder feed chamber has a first end area and an opposite second end area, the powder feed chamber being fluidly connected or connectable via the first end area to a first powder line and via the second end area to a second powder line. The first and/or second end area of the powder feed chamber is designed as a transition area and designed to reduce an effective flow cross section of the powder feed chamber to an effective flow cross section of the corresponding powder line. In this development, in particular, it is provided that both the first and the second end area are each assigned a rinsing system, via which scavenging air in the form of compressed air can be supplied to the respective end area, in particular if required, in order to keep the corresponding end area free of powder deposits or to prevent powder deposits on the end area remove.
Vorzugsweise an beiden Endbereichen der Pulverförderkammer verkleinert sich der Durchmesser, was eine Querschnittsverkleinerung und folglich, bedingt durch wechselnde Material-Geschwindigkeiten, in Turbulenzen, aber auch in Erhöhung von Stoßwirkungen (Impact) endet, was schließlich Pulverablagerungen an den konischen Flächen nach sich ziehen kann. Diese lassen sich am Eingangsbereich der Pulverförderkammer vermehrt beobachten. Um dem entgegenzuwirken, sind die Endbereiche der Pulverförderkammer mit einem entsprechenden Spülsystem versehen. Die Endbereiche der Pulverförderkammer können insbesondere als separate, d.h. austauschbare Endstücke ausgebildet sein, die zumindest bereichsweise aus porösem Material bestehen und mit Druckluft beaufschlagbar sind, so dass auf der innenwandigen Konusfläche der Endstücke eine Luftspülung stattfindet.The diameter decreases preferably at both end areas of the powder conveying chamber, which results in a reduction in cross section and consequently, due to changing material speeds, in turbulence, but also in an increase in shock effects (impact), which can ultimately result in powder deposits on the conical surfaces. These can be increasingly observed at the entrance to the powder feed chamber. To counteract this, the end areas of the powder feed chamber are equipped with a corresponding flushing system. The end areas of the powder feed chamber can in particular be designed as separate, i.e. exchangeable end pieces, which consist at least in places of porous material and can be pressurized with compressed air, so that air flushing takes place on the inner wall conical surface of the end pieces.
Gemäß Ausführungsformen der Erfindung weist das Spülsystem ein zumindest bereichsweise sich insbesondere konisch verjüngendes Filterelement auf, welches für Luft, aber nicht für Pulver durchlässig ist. Das konusförmige Filterelement begrenzt den Umfang der Pulverförderkammer an ihrem Endbereich. Das Filterelement ist von einer Ringkammer, die von einem Filtergehäuse gebildet wird, umgeben, wobei an die Ringkammer bedarfsweise Druckluft anschließbar ist.According to embodiments of the invention, the rinsing system has a filter element that tapers, at least in some areas, in particular conically, which is permeable to air but not to powder. The cone-shaped filter element delimits the circumference of the powder feed chamber at its end area. The filter element is surrounded by an annular chamber formed by a filter housing, compressed air being able to be connected to the annular chamber as required.
Das Filterelement ist mit seinem im Hinblick auf den Durchmesser größeren Endbereich mit einem Endbereich eines insbesondere zylinderförmigen Hauptkörperbereichs der Pulverförderkammer vorzugsweise lösbar verbunden oder verbindbar. Andererseits ist das Filterelement mit seinem im Hinblick auf den Durchmesser kleineren Endbereich mit einem Endbereich der Pulverleitung oder mit einem Endbereich eines zwischen der Pulverförderkammer und der Pulverförderleitung angeordneten Ventils, insbesondere Quetschventils, vorzugsweise lösbar verbunden oder verbindbar.The filter element is preferably releasably connected or can be connected with its end region, which is larger in terms of diameter, to an end region of an in particular cylindrical main body region of the powder conveying chamber. On the other hand, the end area of the filter element with its smaller diameter is preferably releasably connected or connectable to an end area of the powder line or to an end area of a valve, in particular a pinch valve, arranged between the powder feed chamber and the powder feed line.
Die Erfindung betrifft ferner ein Spülsystem für den Endbereich einer Pulverförderkammer, insbesondere einer Pulverförderkammer der zuvor genannten erfindungsgemäßen Art. Das Spülsystem ist ausgebildet, insbesondere bedarfsweise dem Endbereich der Pulverförderkammer Spülluft in Gestalt von Druckluft zuzuführen, um den Endbereich von Pulverablagerungen freizuhalten oder um Pulverablagerungen am Endbereich zu entfernen.The invention also relates to a rinsing system for the end area of a powder conveying chamber, in particular a powder conveying chamber of the aforementioned type according to the invention. The rinsing system is designed to supply scavenging air in the form of compressed air to the end area of the powder conveying chamber, in particular as required, in order to keep the end area free of powder deposits or to prevent powder deposits on the end area to remove.
Die Erfindung betrifft ferner eine Pulverdichtstrompumpe zum Fördern von Beschichtungspulver von einem ersten Pulverreservoir zu einem zweiten stromabwärts angeordneten Pulverreservoir oder einer stromabwärts angeordneten Pulversprühbeschichtungspistole oder dergleichen Einrichtung zum Versprühen von Beschichtungspulver. Die Pulverdichtstrompumpe weist mindestens eine Pulverförderkammer der zuvor genannten erfindungsgemäßen Art auf, welche über einen Pulvereinlass mit dem ersten Pulverreservoir und über einen Pulverauslass mit dem zweiten Pulverreservoir bzw. mit der Pulversprühbeschichtungspistole oder dergleichen Einrichtung zum Versprühen von Beschichtungspulver strömungsmäßig verbunden oder verbindbar ist. Am Pulvereinlass der Pulverdichtstrompumpe sowie am Pulverauslass der Pulverdichtstrompumpe ist jeweils ein Einlass- bzw. Auslassventil vorgesehen.The invention further relates to a dense phase powder pump for conveying coating powder from a first powder reservoir to a second downstream powder reservoir or a downstream powder spray coating gun or similar device for spraying coating powder. The dense phase powder pump has at least one powder delivery chamber of the aforementioned type according to the invention, which is or can be connected in terms of flow to the first powder reservoir via a powder inlet and to the second powder reservoir or to the powder spray-coating gun or similar device for spraying coating powder via a powder outlet. An inlet or outlet valve is provided at the powder inlet of the dense phase powder pump and at the powder outlet of the dense phase powder pump.
In bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Pulverdichtstrompumpe ist vorgesehen, dass insbesondere das Pulvereinlassventil im Vergleich zu dem Pulverauslassventil entsprechend überdimensional ausgeführt ist. Dieser Ausführungsform liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Pulvereinlassventil der Pulverdichtstrompumpe maßgeblich ausschlaggebend für die Regulierung des von der Pulverdichtstrompumpe pro Zeiteinheit tatsächlich förderbaren Pulverstroms ist. Insofern ist gemäß Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Pulverdichtstrompumpe vorgesehen, dass im geöffneten Zustand des mindestens einen Pulvereinlassventils dieses einen effektiven Strömungsquerschnitt aufweist, welcher größer ist als ein effektiver Strömungsquerschnitt des Pulverauslassventils in seinem geöffneten Zustand.In preferred embodiments of the dense phase powder pump according to the invention, it is provided that in particular the powder inlet valve is correspondingly oversized in comparison to the powder outlet valve. This embodiment is based on the finding that the powder inlet valve of the dense phase powder pump is decisive for the regulation of the powder flow that can actually be conveyed by the dense phase powder pump per unit of time. In this respect, according to embodiments of the dense phase powder pump according to the invention, it is provided that when the at least one powder inlet valve is open, it has an effective flow cross section which is larger than an effective flow cross section of the powder outlet valve in its open state.
Alternativ hierzu ist bei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Pulverdichtstrompumpe vorgesehen, dass das mindestens eine Pulvereinlassventil und das mindestens eine Pulverauslassventil im jeweils geöffneten Zustand einen zumindest im Wesentlichen gleichen effektiven Strömungsquerschnitt aufweisen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass für das mindestens eine Pulvereinlassventil und das mindestens eine Pulverauslassventil baugleiche Ventile verwendet werden können, was Vorteile im Hinblick auf Wartung und Bevorratung von Ersatzteilen mit sich bringt.As an alternative to this, it is provided in embodiments of the dense phase powder pump according to the invention that the at least one powder inlet valve and the at least one powder outlet valve have at least essentially the same effective flow cross section in the respective open state. This embodiment has the advantage that structurally identical valves can be used for the at least one powder inlet valve and the at least one powder outlet valve, which has advantages with regard to maintenance and stocking of spare parts.
Erfindungsgemäß weist die Pulverdichtstrompumpe einen mit dem (stromaufwärts liegenden) ersten Pulverreservoir verbundenen oder verbindbaren Pulvereinlass und einen mit dem (stromabwärts liegenden) zweiten Pulverreservoir bzw. mit der (stromabwärts liegenden) Pulversprühbeschichtungspistole oder dergleichen Einrichtung zum Versprühen von Beschichtungspulver verbundenen oder verbindbaren Pulverauslass auf. Dabei können der Pulvereinlass der Pulverdichtstrompumpe an einem ersten Endbereich der Pulverdichtstrompumpe und der Pulverauslass der Pulverdichtstrompumpe an einem gegenüberliegenden zweiten Endbereich der Pulverdichtstrompumpe angeordnet sein, wobei die mindestens eine Pulverförderkammer der Pulverdichtstrompumpe zwischen dem Pulvereinlass und dem Pulverauslass der Pulverdichtstrompumpe angeordnet ist.According to the invention, the dense phase powder pump has a powder inlet connected or connectable to the (upstream) first powder reservoir and a powder outlet connected or connectable to the (downstream) second powder reservoir or to the (downstream) powder spray coating gun or similar device for spraying coating powder. The powder inlet of the dense phase powder pump can be arranged on a first end region of the dense phase powder pump and the powder outlet of the dense phase powder pump can be arranged on an opposite second end region of the dense phase powder pump, with the at least one powder delivery chamber of the dense phase powder pump being arranged between the powder inlet and the powder outlet of the dense phase powder pump.
Bei einer vorteilhaften Realisierung der vorliegenden Erfindung, weist die mindestens eine Pulverförderkammer der erfindungsgemäßen Pulverdichtstrompumpe an einem ersten Endbereich einen Pulvereinlass mit dem mindestens einen Pulvereinlassventil und an einem gegenüberliegenden zweiten Endbereich einen Pulverauslass mit dem mindestens einen Pulverauslassventil auf. Über das mindestens eine Pulvereinlassventil ist der Pulvereinlass der mindestens einen Pulverförderkammer mit dem Pulvereinlass der Pulverdichtstrompumpe strömungsmäßig verbunden oder verbindbar. Andererseits ist der Pulverauslass der mindestens einen Pulverförderkammer der Pulverdichtstrompumpe über das mindestens eine Pulverauslassventil mit dem Pulverauslass der Pulverdichtstrompumpe strömungsmäßig verbunden oder verbindbar.In an advantageous implementation of the present invention, the at least one powder delivery chamber of the dense phase powder pump according to the invention has a powder inlet with the at least one powder inlet valve on a first end area and a powder outlet with the at least one powder outlet valve on an opposite second end area. The powder inlet of the at least one powder delivery chamber is or can be connected in terms of flow to the powder inlet of the dense phase powder pump via the at least one powder inlet valve. On the other hand, the powder outlet of the at least one powder delivery chamber of the dense phase powder pump is or can be connected in terms of flow to the powder outlet of the dense phase powder pump via the at least one powder outlet valve.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist die Pulverdichtstrompumpe einen mit dem ersten Pulverreservoir verbundenen oder verbindbaren Pulvereinlass und einen mit dem zweiten Pulverreservoir bzw. mit der Pulversprühbeschichtungspistole oder dergleichen Einrichtung zum Versprühen von Beschichtungspulver verbundenen oder verbindbaren Pulverauslass auf, wobei die mindestens eine Pulverförderkammer der erfindungsgemäßen Pulverdichtstrompumpe an einem Endbereich einen Pulverdurchgang aufweist, der sowohl als Pulvereinlass als auch als Pulverauslass für die mindestens eine Pulverförderkammer dient. Gemäß diesem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es von Vorteil, wenn über das mindestens eine Pulvereinlassventil der Pulverdichtstrompumpe der Pulverdurchgang der mindestens einen Pulverförderkammer mit dem Pulvereinlass der Pulverdichtstrompumpe strömungsmäßig verbunden oder verbindbar ist, wobei über das mindestens eine Pulverauslassventil der Pulverdurchgang der mindestens einen Pulverförderkammer mit dem Pulverauslass der Pulverdichtstrompumpe strömungsmäßig verbunden oder verbindbar ist.According to another aspect of the present invention, the dense phase powder pump has a powder inlet that is or can be connected to the first powder reservoir and a powder outlet that is or can be connected to the second powder reservoir or to the powder spray-coating gun or similar device for spraying coating powder, the at least one powder delivery chamber of the invention Dense phase powder pump has a powder passage at one end region, which serves both as a powder inlet and as a powder outlet for the at least one powder conveying chamber. According to this aspect of the present invention, it is advantageous if the powder passage of the at least one powder feed chamber is fluidically connected or can be connected to the powder inlet of the dense phase powder pump via the at least one powder inlet valve of the dense phase powder pump, with the powder passage of the at least one powder feed chamber being connected or connectable via the at least one powder outlet valve to the Powder outlet of the dense phase powder pump is fluidly connected or connectable.
Gemäß einer bevorzugten Realisierung ist dabei vorgesehen, dass die Pulverdichtstrompumpe ferner einen Verteiler aufweist, um den Pulverdurchgang der Pulverförderkammer mit dem Pulvereinlassventil einerseits und dem Pulverauslassventil andererseits strömungsmäßig zu verbinden. Denkbar hierbei ist es insbesondere, als Verteiler ein Y-Stück zu verwenden. Selbstverständlich kommen aber auch andere Ausführungsformen hierfür in Frage.According to a preferred implementation, it is provided that the powder dense phase pump also has a distributor in order to flow-connect the powder passage of the powder feed chamber to the powder inlet valve on the one hand and the powder outlet valve on the other hand. It is particularly conceivable here to use a Y-piece as a distributor. Of course, other embodiments are also possible for this purpose.
In bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lösung ist ferner eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche derart ausgebildet ist, um das mindestens eine Pulvereinlassventil und/oder das mindestens eine Pulverauslassventil der Pulverdichtstrompumpe wechselweise anzusteuern. Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise ferner ausgebildet, um abwechselnd einen Überdruck und einen Unterdruck in der mindestens einen Pulverförderkammer der Pulverdichtstrompumpe anzulegen.In preferred embodiments of the solution according to the invention, a control device is also provided, which is designed to alternately control the at least one powder inlet valve and/or the at least one powder outlet valve of the dense phase powder pump. The control device is preferably also designed to alternately apply an overpressure and an underpressure in the at least one powder delivery chamber of the dense phase powder pump.
Der mindestens einen Pulverförderkammer der Pulverdichtstrompumpe ist vorzugsweise ein Gasweg zugeordnet, durch welchen die entsprechende Pulverförderkammer wechselweise mit einer Vakuumleitung oder Vakuumquelle zum Einsaugen von Beschichtungspulver in die Pulverförderkammer durch das offene Pulvereinlassventil, während das Pulverauslassventil geschlossen ist, oder mit einer Druckluftleitung oder Druckluftquelle zum pneumatischen Ausstoßen einer in der Pulverförderkammer vorhandenen Pulverportion durch das offene Pulverauslassventil, während das Pulvereinlassventil geschlossen ist, verbindbar ist. Die Steuereinrichtung ist dabei ausgebildet, die einzige Pulverförderkammer wechselweise auf Einsaugen und auf Ausstoßen von Pulver umzuschalten.The at least one powder feed chamber of the powder dense phase pump is preferably associated with a gas path through which the corresponding powder feed chamber alternately with a vacuum line or vacuum source to a draw coating powder into the powder feed chamber through the open powder inlet valve while the powder outlet valve is closed, or connectable to a compressed air line or source for pneumatically ejecting a portion of powder present in the powder feed chamber through the open powder outlet valve while the powder inlet valve is closed. The control device is designed to alternately switch the single powder feed chamber to sucking in and ejecting powder.
Bei vorteilhaften Realisierungen der erfindungsgemäßen Pulverdichtstrompumpe weist der zuvor genannte Gasweg eine Saugluftöffnung und eine Druckluftöffnung in einer Gehäuseumfangswand der Pulverförderkammer auf, wobei vorzugsweise ferner ein mikroporöses Filterelement, vorzugsweise in Gestalt eines Filterrohres, vorgesehen ist, welches mindestens auf einer Teillänge oder vorzugsweise der gesamten Länge der Pulverförderkammer die Umfangswand der Pulverförderkammer bildet und die Pulverkammer von einer Ringkammer trennt. Die Ringkammer ist zwischen dem Außenumfang des vorzugsweise als Filterrohr ausgebildeten Filterelements und dem Innenumfang der Gehäuseumfangswand gebildet und umgibt das vorzugsweise als Filterrohr ausgebildete Filterelement. Das vorzugsweise als Filterrohr ausgebildete Filterelement ist für Luft, jedoch nicht für Beschichtungspulver durchlässig aufgrund seiner kleinen Porengröße. Es besteht vorzugsweise aus einem Sintermaterial.In advantageous implementations of the dense phase powder pump according to the invention, the aforementioned gas path has a suction air opening and a compressed air opening in a peripheral wall of the housing of the powder conveying chamber, wherein a microporous filter element, preferably in the form of a filter tube, is preferably also provided, which is at least part of the length or preferably the entire length of the Powder feed chamber forms the peripheral wall of the powder feed chamber and separates the powder chamber from an annular chamber. The annular chamber is formed between the outer circumference of the filter element, which is preferably designed as a filter tube, and the inner circumference of the peripheral wall of the housing, and surrounds the filter element, which is preferably designed as a filter tube. The filter element, which is preferably designed as a filter tube, is permeable to air but not to coating powder due to its small pore size. It preferably consists of a sintered material.
Das mindestens eine Pulvereinlassventil und das mindestens eine Pulverauslassventil der erfindungsgemäßen Pulverdichtstrompumpe sind vorzugsweise jeweils als Quetschventil ausgebildet, insbesondere von der Bauweise, welche einen flexiblen elastischen Schlauch als Ventilkanal aufweisen, wobei dieser flexible elastische Schlauch zum Schließen des entsprechenden Ventils mit Hilfe von Betätigungsdruckluft in einer den Schlauch umgebenden Druckkammer zusammenquetschbar ist.The at least one powder inlet valve and the at least one powder outlet valve of the dense phase powder pump according to the invention are preferably each designed as a pinch valve, in particular of the type that has a flexible elastic hose as the valve channel, with this flexible elastic hose for closing the corresponding valve with the aid of actuating compressed air in one of the Hose surrounding the pressure chamber can be squeezed.
Insbesondere ist es in diesem Zusammenhang von Vorteil, wenn das als Quetschventil ausgebildete mindestens eine Pulvereinlassventil und das als Quetschventil ausgebildete mindestens eine Pulverauslassventil jeweils ein Quetschventilgehäuse mit einem Pulvereinlass und einem Pulverauslass sowie mit einem elastisch verformbaren Ventilelement, vorzugsweise in Gestalt eines Schlauchabschnittes, aufweist. Insbesondere sollte dabei das Ventilelement im Inneren des Quetschventilgehäuses derart angeordnet sein, dass der Pulvereinlass des Quetschventils mit dem Pulverauslass des Quetschventils über das als Schlauchabschnitt gebildete Ventilelement in Fluidverbindung bringbar ist.It is particularly advantageous in this context if the at least one powder inlet valve designed as a pinch valve and the at least one powder outlet valve designed as a pinch valve each have a pinch valve housing with a powder inlet and a powder outlet and with an elastically deformable valve element, preferably in the form of a hose section. In particular, the valve element should be arranged inside the pinch valve housing in such a way that the powder inlet of the pinch valve can be brought into fluid connection with the powder outlet of the pinch valve via the valve element formed as a hose section.
Hierbei ist es von Vorteil, wenn das Quetschventilgehäuse mindestens einen Anschluss aufweist zum bedarfsweisen Zuführung von Druckluft (Betätigungsdruckluft) in den zwischen der Innenwand des Quetschventilgehäuses und dem im Inneren des Quetschventilgehäuses angeordneten Ventilelement gebildeten Raum. Beim Zuführen von Betätigungsdruckluft wird in dem Raum zwischen der Innenwand des Quetschventilgehäuses und dem Ventilelement ein Überdruck gebildet, infolgedessen das Ventilelement in radialer Richtung zusammengedrückt und das Quetschventil geschlossen wird. Wenn anschließend in dem Quetschventilgehäuse eine Druckentlastung erfolgt, geht das Ventilelement wieder in seinen Ausgangszustand über, so dass zwischen dem Pulvereinlass des Quetschventils und dem Auslass des Quetschventils über das Ventilelement eine Fluidverbindung vorliegt.It is advantageous if the pinch valve housing has at least one connection for supplying compressed air (actuating compressed air) as required into the space formed between the inner wall of the pinch valve housing and the valve element arranged inside the pinch valve housing. When actuating compressed air is supplied, an overpressure is formed in the space between the inner wall of the pinch valve housing and the valve element, as a result of which the valve element is compressed in the radial direction and the pinch valve is closed. When the pressure in the pinch valve housing is subsequently relieved, the valve element returns to its original state, so that there is fluid communication between the powder inlet of the pinch valve and the outlet of the pinch valve via the valve element.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ferner diesbezüglich vorgesehen, dass während der Saugphase der Pulverförderkammer ein Unterdruck in der Pulverförderkammer frühestens gleichzeitig wie, oder vorzugsweise um eine bestimmte Verzögerungszeit später als ein Steuersignal zum Öffnen des am Pulvereinlass der Pulverförderkammer angeordneten Pulvereinlassventils angelegt wird, so dass der Aufbau des Unterdruckes in der Pulverförderkammer frühestens gleichzeitig mit dem Öffnen des Pulvereinlassventils beginnt, vorzugsweise aber um die genannte vorbestimmte Verzögerungszeit später als das Öffnen des Pulvereinlassventils. Die vorbestimmte Verzögerungszeit liegt vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0 ms und 50 ms bei einem Förderzyklus der Förderkammer (= Pumpenzyklus der Pulverdichtstrompumpe) von ungefähr 200 ms. Dieses Beispiel schließt jedoch nicht aus, andere Verzögerungszeiten und Zykluszeiten für die Pulverdichtstrompumpe zu verwenden.According to one aspect of the invention, it is further provided in this regard that during the suction phase of the powder feed chamber, a negative pressure is applied in the powder feed chamber at the earliest at the same time as, or preferably by a certain delay time later than, a control signal for opening the powder inlet valve arranged at the powder inlet of the powder feed chamber, so that the Build-up of the negative pressure in the powder feed chamber begins at the earliest at the same time as the opening of the powder inlet valve, but preferably later than the opening of the powder inlet valve by said predetermined delay time. The predetermined delay time is preferably in a range between 0 ms and 50 ms for a delivery cycle of the delivery chamber (=pump cycle of the powder dense phase pump) of approximately 200 ms. However, this example does not preclude using other delay times and cycle times for the dense phase powder pump.
Dadurch, dass bei vorteilhaften Realisierungen der erfindungsgemäßen Lösung während der Saugphase der Pulverdichtstrompumpe in der Pulverförderkammer erst dann ein Unterdruck angelegt wird, wenn bereits das Pulvereinlassventil geöffnet ist bzw. frühestens gleichzeitig mit dem Öffnen des Pulvereinlassventils, kann erreicht werden, dass der Unterdruck in der Pulverförderkammer einer Öffnungsbewegung des Pulvereinlassventils, insbesondere wenn dieses als Quetschventil ausgeführt ist, zumindest zum Zeitpunkt des Beginns der Öffnungsbewegung des Pulvereinlassventils weniger stark entgegenwirkt als bei aus dem Stand der Technik bekannten und als Mehr-Kammer-Pulverdichtstrompumpen ausgebildeten Lösungen.Because, in advantageous implementations of the solution according to the invention, a negative pressure is only applied in the powder feed chamber during the suction phase of the dense phase powder pump when the powder inlet valve is already open or at the earliest simultaneously with the opening of the powder inlet valve, it can be achieved that the negative pressure in the powder feed chamber an opening movement of the powder inlet valve, in particular if this is designed as a pinch valve, at least at the time when the opening movement of the powder inlet valve begins, counteracts this less strongly than in the case of solutions known from the prior art and designed as multi-chamber powder dense flow pumps.
Zur Verkürzung der Reaktionszeit der erfindungsgemäßen Pulverdichtstrompumpe und somit zum Erhöhen der Förderfrequenz dieser ist zusätzlich oder alternativ zu der zuvor genannten Maßnahme vorzugsweise vorgesehen, dass das am Pulvereinlass der Pulverförderkammer vorgesehene Pulvereinlassventil sowie das am Pulverauslass der Pulverförderkammer vorgesehene Pulverauslassventil jeweils als pneumatisch ansteuerbares Quetschventil ausgebildet sind. Zur Ansteuerung dieser Quetschventile kommen entsprechende Steuerventile zum Einsatz, mit denen in koordinierter Weise Betätigungsdruckluft den Quetschventilen zugeführt wird.In order to shorten the reaction time of the powder dense phase pump according to the invention and thus to increase the delivery frequency, this is in addition to or as an alternative to the previously mentioned measure It is preferably provided that the powder inlet valve provided at the powder inlet of the powder feed chamber and the powder outlet valve provided at the powder outlet of the powder feed chamber are each designed as a pneumatically controllable pinch valve. Corresponding control valves are used to actuate these pinch valves, with which actuating compressed air is supplied to the pinch valves in a coordinated manner.
Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Pulverdichtstrompumpe ist vorgesehen, dass die Länge der pneumatischen Steuerleitungen zu den Quetschventilen möglichst verkürzt ist, um zu erreichen, dass bei der Betätigung der entsprechenden Quetschventile, d.h. beim Zuführen von Betätigungsdruckluft bzw. beim Anlegen eines Unterdruckes oder beim Entlüften der entsprechenden Quetschventilgehäuse, Reaktions-Verzögerungszeiten minimiert werden können.According to preferred embodiments of the dense phase powder pump according to the invention, it is provided that the length of the pneumatic control lines to the pinch valves is shortened as far as possible in order to ensure that when the corresponding pinch valves are actuated, i.e. when supplying actuating compressed air or when applying a vacuum or when venting the corresponding Pinch valve housing, response delay times can be minimized.
Zu diesem Zweck ist bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Pulverdichtstrompumpe beispielsweise ein vorzugsweise aus mehreren Modulen zusammengesetzter Materialblock vorgesehen, in welchem die mindestens eine Pulverförderkammer der Pulverdichtstrompumpe gebildet bzw. an welchem die mindestens eine Pulverförderkammer der Pulverdichtstrompumpe angeordnet ist, wobei in vorteilhafter Weise ebenfalls das Pulvereinlassventil und das Pulverauslassventil der mindestens einen Pulverförderkammer der Pulverdichtstrompumpe an diesem Materialblock angeordnet sind. Insbesondere sind dabei die entsprechenden Steuerventile, die zum pneumatischen Ansteuern des vorzugsweise jeweils als Quetschventil ausgebildeten Pulvereinlass- und Pulverauslassventils dienen, mit dem Pulvereinlassventil bzw. dem Pulverauslassventil über im Materialblock ausgebildeten Druckluft-Kanälen strömungsmäßig derart direkt verbunden, um die Zufuhr und Abfuhr von Betätigungsluft zu dem als Quetschventil ausgebildeten Pulvereinlass- bzw. Pulverauslassventil zu gewährleisten.For this purpose, in preferred embodiments of the dense phase powder pump according to the invention, a material block preferably composed of several modules is provided, in which the at least one powder delivery chamber of the dense phase powder pump is formed or on which the at least one powder delivery chamber of the dense phase powder pump is arranged, with the powder inlet valve and the powder outlet valve of the at least one powder delivery chamber of the dense phase powder pump is arranged on this block of material. In particular, the corresponding control valves, which are used for pneumatic activation of the powder inlet valve and powder outlet valve, each of which is preferably designed as a pinch valve, are directly connected in terms of flow to the powder inlet valve or the powder outlet valve via compressed air channels designed in the material block in order to allow the supply and removal of actuating air to ensure the powder inlet or powder outlet valve designed as a pinch valve.
In diesem Zusammenhang ist es ferner von Vorteil, wenn alle Steuerventile, welche mit der mindestens einen Pulverförderkammer der erfindungsgemäßen Pulverdichtstrompumpe für die Zufuhr von Transportdruckluft (während der Abgabephase der Pulverdichtstrompumpe) und von Vakuum (während der Saugphase der Pulverdichtstrompumpe) strömungsmäßig verbunden sind, an dem Materialblock angeordnet sind und mittels Kanälen, welche in dem Materialblock gebildet sind, mit der einzigen Pulverförderkammer strömungsmäßig direkt verbunden sind.In this context, it is also advantageous if all control valves which are connected in terms of flow to the at least one powder feed chamber of the dense phase powder pump according to the invention for the supply of transport compressed air (during the delivery phase of the dense phase powder pump) and vacuum (during the suction phase of the dense phase powder pump) are connected to the Material block are arranged and are directly fluidly connected to the single powder feed chamber by means of channels which are formed in the material block.
Mit diesen Maßnahmen kann erreicht werden, dass die Länge der pneumatischen Steuerleitungen zu den Quetschventilen und die Länge der Luftleitungen zu der mindestens einen Pulverförderkammer möglichst verkürzt sind, um damit zu erreichen, dass bei der Betätigung der entsprechenden Quetschventile, d.h. beim Zuführen von Betätigungsdruckluft bzw. beim Anlegen eines Unterdruckes oder beim Entlüften der entsprechenden Quetschventilgehäuse, Reaktions-Verzögerungszeiten minimiert werden können.With these measures it can be achieved that the length of the pneumatic control lines to the pinch valves and the length of the air lines to the at least one powder feed chamber are shortened as far as possible, in order to achieve that when the corresponding pinch valves are actuated, i.e. when supplying actuation compressed air or when applying a vacuum or when venting the corresponding pinch valve housing, reaction delay times can be minimized.
Wie bereits ausgeführt, kann die Reaktionszeit der erfindungsgemäßen Pulverdichtstrompumpe verkürzt und damit die Förderfrequenz erhöht werden, indem Sorge getragen wird, dass während der Saugphase der Pulverdichtstrompumpe, also dann, wenn in der Pulverförderkammer ein Unterdruck angelegt wird, dieses frühestens gleichzeitig mit dem Öffnen des am Pulvereinlass der Pulverförderkammer angeordneten Pulvereinlassventils beginnt. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Pumpenfrequenz dadurch erhöht werden, indem die zur pneumatischen Betätigung des als Quetschventil ausgebildeten Pulvereinlassventils bzw. des als Quetschventil ausgebildeten Ausgangsventils vorgesehenen Kanäle zum Zuführen bzw. Abführen von Betätigungsdruckluft zu den Quetschventilen insgesamt möglichst verkürzt wird.As already stated, the reaction time of the dense phase powder pump according to the invention can be shortened and thus the delivery frequency increased by ensuring that during the suction phase of the dense phase powder pump, i.e. when a vacuum is applied in the powder delivery chamber, this is at the earliest simultaneously with the opening of the am Powder inlet of the powder feed chamber arranged powder inlet valve begins. Alternatively or additionally, the pump frequency can be increased by shortening the channels provided for the pneumatic actuation of the powder inlet valve designed as a pinch valve or the outlet valve designed as a pinch valve for supplying and removing actuating compressed air to the pinch valves overall as much as possible.
Zusätzlich hierzu ist es von Vorteil, wenn die Weglänge der Kanäle bzw. des Kanals zum Zuführen der Transportdruckluft zu der mindestens einen Pulverförderkammer bzw. die Weglänge der Kanäle bzw. des Kanals zum Anlegen eines Vakuums in der Pulverförderkammer verkürzt ist. Auf diese Weise können Reaktions-Verzögerungszeiten reduziert werden, wenn das Pulvereinlassventil bzw. das Pulverauslassventil angesteuert wird, und wenn in der mindestens einen Pulverförderkammer während der Saugphase ein Vakuum bzw. während der Abgabephase ein Überdruck angelegt wird.In addition to this, it is advantageous if the path length of the channels or the channel for supplying the transport compressed air to the at least one powder conveying chamber or the path length of the channels or the channel for applying a vacuum in the powder conveying chamber is shortened. In this way, reaction delay times can be reduced when the powder inlet valve or the powder outlet valve is activated and when a vacuum is applied in the at least one powder feed chamber during the suction phase or an overpressure is applied during the dispensing phase.
Indem die Förderfrequenz der Pulverdichtstrompumpe entsprechend erhöht wird, ist eine hinreichende Homogenität in dem am Pulverauslass der Pulverdichtstrompumpe abgegebenen Pulverstrom gewährleistet.By increasing the conveying frequency of the dense phase powder pump accordingly, sufficient homogeneity in the powder flow delivered at the powder outlet of the dense phase powder pump is ensured.
Um die Homogenität des Pulverstromes am Pulverauslass der Pulverdichtstrompumpe weiter zu erhöhen, und um insbesondere das Auftreten von störenden Pulsationen im Pulverstrom stromabwärts des Pulverauslasses der Pulverdichtstrompumpe zu vermeiden, kommt gemäß bevorzugten Realisierungen der erfindungsgemäßen Lösung zusätzlich oder alternativ zu den zuvor genannten Maßnahmen eine Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung zum Einsatz. Diese Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung mündet an mindestens einer Stelle in den Pulverweg zwischen dem der mindestens einen Pulverförderkammer zugeordneten Pulverauslassventil und dem Pulverauslass der Pulverdichtstrompumpe oder vorzugsweise unmittelbar stromabwärts des Pulverauslasses der Pulverdichtstrompumpe und dient zum bedarfsweisen Zuführen von Zusatzdruckluft, die als zusätzliche Transportdruckluft dient. Mit anderen Worten, zusätzlich zu der während der Abgabephase der Pulverdichtstrompumpe in die Pulverförderkammer eingeleiteten Transportdruckluft wird mit Hilfe der Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung unmittelbar vor oder nach dem Pulverauslass der Pulverdichtstrompumpe zu geeigneten Zeiten bzw. Ereignissen zusätzlich Transportdruckluft eingespeist.In order to further increase the homogeneity of the powder flow at the powder outlet of the dense phase powder pump, and in particular to avoid the occurrence of disruptive pulsations in the powder flow downstream of the powder outlet of the dense phase powder pump, according to preferred implementations of the solution according to the invention, an additional compressed air inlet device is used in addition or as an alternative to the measures mentioned above for use. This additional compressed air inlet device opens out at least one point in the powder path between tween the powder outlet valve assigned to the at least one powder conveying chamber and the powder outlet of the dense phase powder pump or preferably immediately downstream of the powder outlet of the dense phase powder pump and is used to supply additional compressed air as required, which serves as additional transport compressed air. In other words, in addition to the compressed transport air introduced into the powder feed chamber during the discharge phase of the dense phase powder pump, additional compressed transport air is fed in at suitable times or events with the aid of the additional compressed air inlet device immediately before or after the powder outlet of the dense phase powder pump.
Zur Realisierung der mindestens einen Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung ist in bevorzugter Weise ein Filterrohr vorgesehen, durch welches der Pulverweg zwischen dem Pulverauslassventil und dem Pulverauslass der Pulverdichtstrompumpe zumindest bereichsweise verläuft. Vorzugsweise wird der Pulverweg stromabwärts des Pulverauslassventils der Pulverdichtstrompumpe auf einem Teil seiner Länge durch das Filterrohr hindurch geleitet. Das Filterrohr ist für Druckluft, jedoch nicht für die Partikel des Beschichtungspulvers durchlässig. Hierbei bietet es sich an, dass Filterrohr aus mikroporösem Material zu bilden, wie beispielsweise Sintermaterial. Das Filterrohr bildet eine Umfangswand um den Pulverweg und damit eine relativ große Fläche, durch welche bereits kleine Mengen Zusatzdruckluft durch das Filterrohr hindurch homogen in den Pulverweg strömen und Pulverpartikel im Sinne einer Vergleichmäßigung der Pulverkonzentration beeinflussen können.To implement the at least one additional compressed air inlet device, a filter tube is preferably provided, through which the powder path between the powder outlet valve and the powder outlet of the dense phase powder pump runs at least in some areas. Preferably, part of the length of the powder path is passed through the filter tube downstream of the powder outlet valve of the dense phase powder pump. The filter tube is permeable to compressed air, but not to the particles of the coating powder. It makes sense here to form the filter tube from microporous material, such as sintered material. The filter tube forms a peripheral wall around the powder path and thus a relatively large area through which even small amounts of additional compressed air can flow homogeneously through the filter tube into the powder path and influence powder particles in the sense of an equalization of the powder concentration.
Selbstverständlich ist es aber auch möglich, die Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung ohne Filterelement, insbesondere Filterrohr auszubilden. Das Filterelement bzw. Filterrohr dient lediglich dazu, zu verhindern, dass Pulverpartikel in eine mit dem Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung verbundene Zusatzdruckluftleitung eindringen können.However, it is of course also possible to design the additional compressed air inlet device without a filter element, in particular a filter tube. The filter element or filter tube serves only to prevent powder particles from penetrating into an additional compressed air line connected to the additional compressed air inlet device.
Um besonders wirkungsvoll Strömungspulsationen im Pulverweg stromabwärts des Pulverauslasses der Pulverdichtstrompumpe reduzieren oder vermeiden zu können, ist es von Vorteil, wenn über die Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung Zusatzdruckluft pulsierend in den Pulverweg nach dem Pulverauslassventil der Pulverdichtstrompumpe eingeleitet wird. Die Pulsfrequenz der Zusatzdruckluft sollte hierbei mindestens gleich groß wie die Frequenz der Pulverförderkammer sein, mit welcher Pulverportionen von der Pulverförderkammer abgegeben werden.In order to be able to particularly effectively reduce or avoid flow pulsations in the powder path downstream of the powder outlet of the dense phase powder pump, it is advantageous if additional compressed air is introduced in a pulsating manner into the powder path after the powder outlet valve of the dense phase powder pump via the additional compressed air inlet device. The pulse frequency of the additional compressed air should be at least as high as the frequency of the powder feed chamber with which powder portions are delivered from the powder feed chamber.
Gemäß bevorzugten Realisierungen der erfindungsgemäßen Pulverdichtstrompumpe ist vorgesehen, dass die Pulsfrequenz der Zusatzdruckluft gleich groß ist wie die Frequenz der Pulverförderkammer, d. h. die Frequenz, mit welcher Pulverportionen von der Pulverförderkammer abgegeben werden. In diesem Zusammenhang bietet es sich an, eine Vorrichtung zum Zuführen von pulsierender Zusatzdruckluft zu der mindestens einen Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung vorzusehen, wobei dieser Vorrichtung zum Zuführen von pulsierender Zusatzdruckluft in vorteilhafter Weise derart ausgebildet ist, dass die Zusatzdruckluft der mindestens einen Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung mit Bezug auf den Pulverabgabezyklus der Pulverförderkammer gegenphasig zuzuführen. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Zusatzdruckluft immer dann in den Pulverweg nach dem Pulverauslassventil eingespeist wird, wenn das Pulverauslassventil geschlossen ist. Mit dieser Maßnahme kann insbesondere die Strömungsgeschwindigkeit in der Pulverleitung stromabwärts des Pulverauslasses der Pulverdichtstrompumpe einen konstanten Wert annehmen, ohne dass Fluktuationen auftreten.According to preferred realizations of the dense phase powder pump according to the invention, it is provided that the pulse frequency of the additional compressed air is the same as the frequency of the powder conveying chamber, i. H. the frequency with which powder portions are delivered from the powder feed chamber. In this context, it makes sense to provide a device for supplying pulsating additional compressed air to the at least one additional compressed air inlet device, with this device for supplying pulsating additional compressed air being advantageously designed in such a way that the additional compressed air is related to the at least one additional compressed air inlet device to be fed in phase opposition to the powder delivery cycle of the powder feed chamber. In this way it can be achieved that the additional compressed air is always fed into the powder path after the powder outlet valve when the powder outlet valve is closed. With this measure, in particular the flow rate in the powder line downstream of the powder outlet of the dense phase powder pump can assume a constant value without fluctuations occurring.
Der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere auch die Erkenntnis zugrunde, dass insbesondere auch bei einer als Ein-Kammer-Pulverdichtstrompumpe ausgebildeten Pulverdichtstrompumpe es von Vorteil ist, am Pulverauslass der Pulverdichtstrompumpe Zusatzdruckluft als zusätzliche Transportdruckluft einzuspeisen, wobei stromabwärts des Pulverauslasses der Pulverdichtstrompumpe das Pulver-Luft-Gemisch umso homogener durch die Pulverleitung strömt, wenn die während der Ansaugphase der Pulverförderkammer in den Pulverweg stromabwärts des Pulverauslassventils eingespeiste Menge an Zusatzdruckluft im Wesentlichen gleich groß ist wie die während der Pulverabgabephase in die Pulverförderkammer eingespeiste Menge an Transportdruckluft ist, welche zum pneumatischen Ausstoßen der in der Pulverförderkammer zuvor eingesaugten Pulverportion dient.The present invention is based in particular on the knowledge that, particularly in the case of a dense phase powder pump designed as a single-chamber dense phase powder pump, it is also advantageous to feed in additional compressed air as additional transport compressed air at the powder outlet of the dense phase powder pump, with the powder-air mixture downstream of the powder outlet of the dense phase powder pump flows through the powder line all the more homogeneously if the amount of additional compressed air fed into the powder path downstream of the powder outlet valve during the suction phase of the powder feed chamber is essentially the same as the amount of compressed air for transport fed into the powder feed chamber during the powder delivery phase, which is used to pneumatically eject the in the Powder feed chamber previously sucked powder portion is used.
Um diese Erkenntnis bei der erfindungsgemäßen Pulverdichtstrompumpe zu realisieren, ist es einerseits denkbar eine Vorrichtung zum Zuführen von pulsierender Zusatzdruckluft zu der mindestens einen Zusatzdruck-Einlassvorrichtung vorzusehen, wobei diese Vorrichtung die Menge der in den Pulverweg eingespeisten Zusatzdruckluft an die Menge der in die Pulverförderkammer eingespeisten Transportdruckluft anpasst.In order to realize this knowledge in the dense phase powder pump according to the invention, it is conceivable on the one hand to provide a device for supplying pulsating additional compressed air to the at least one additional pressure inlet device, with this device adapting the amount of additional compressed air fed into the powder path to the amount of compressed transport air fed into the powder conveying chamber adjusts.
Auf eine aufwendige Druckluftmengen-Steuerung kann insbesondere verzichtet werden, wenn erreicht wird, dass die beim Einspeisen der Transportdruckluft in die Pulverförderkammer und beim Einspeisen der Zusatzdruckluft in den Pulverweg auftretenden pneumatischen Widerstände einen im Wesentlichen gleichen Wert annehmen. Um dies zu erreichen, ist es von Vorteil, wenn zumindest die wesentlichen Bauteile der Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung, d. h. die Bauteile, die zum Einspeisen der Zusatzdruckluft in den Pulverweg benötigt werden, den gleichen Aufbau aufweisen, wie die wesentlichen Bauteile der Pulverförderkammer, d. h. die Bauteile der Pulverförderkammer, die zum Einspeisen der Transportdruckluft während der Abgabephase der Pulverförderkammer benötigt werden. Beispielsweise ist es in diesem Zusammenhang denkbar, dass die Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung eine Kammerwand aufweist, welche mindestens auf einem Teil ihrer Länge durch einen Filter gebildet ist, welcher den Pulverweg umgibt und von einer Zwischenkammer trennt, die den Filter umgibt und zwischen dem Filter und einem Gehäuse der Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung gebildet ist. Dabei sollte zumindest der Filter der Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung baugleich mit dem Filter der Pulverförderkammer sein.In particular, there is no need for complicated compressed air quantity control if the pneumatic resistances occurring when feeding the transport compressed air into the powder conveying chamber and when feeding the additional compressed air into the powder path assume essentially the same value. To achieve this, it is beneficial if at At least the essential components of the additional compressed air inlet device, i.e. the components required to feed the additional compressed air into the powder path, have the same structure as the essential components of the powder feed chamber, i.e. the components of the powder feed chamber required to feed in the transport compressed air during the delivery phase of the powder feed chamber are required. For example, it is conceivable in this context that the additional compressed air inlet device has a chamber wall which is formed at least over part of its length by a filter which surrounds the powder path and separates it from an intermediate chamber which surrounds the filter and between the filter and a Housing of the additional compressed air inlet device is formed. At least the filter of the additional compressed air inlet device should be structurally identical to the filter of the powder feed chamber.
Andererseits ist es ferner denkbar, wenn eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, durch welche die Zusatzdruckluft-Frequenz vorzugsweise automatisch in Abhängigkeit von der Pulverabgabefrequenz der Pulverförderkammer einstellbar vorzugsweise automatisch steuerbar oder regelbar ist. Indem insbesondere die Pulsfrequenz der Zusatzdruckluft angepasst wird an die Frequenz der Pulverförderkammer, wobei in vorteilhafter Weise die Zusatzdruckluft immer dann in den Pulverweg nach dem Pulverauslassventil der Pulverdichtstrompumpe eingespeist wird, wenn sich die Pulverdichtstrompumpe in ihrer Saugphase befindet, in welcher das Pulvereinlassventil geöffnet und das Pulverauslassventil geschlossen ist, ist sichergestellt, dass immer eine ausreichende Menge an Transportdruckluft verwendet wird, die für den Transport des Beschichtungspulvers notwendig ist.On the other hand, it is also conceivable if a control device is provided by which the additional compressed air frequency can be adjusted, preferably automatically, as a function of the powder delivery frequency of the powder conveying chamber, and can preferably be automatically controlled or regulated. In particular, by adapting the pulse frequency of the additional compressed air to the frequency of the powder feed chamber, with the additional compressed air advantageously always being fed into the powder path after the powder outlet valve of the dense phase powder pump when the dense phase powder pump is in its suction phase, in which the powder inlet valve is open and the powder outlet valve is open closed, it is ensured that a sufficient amount of transport compressed air is always used, which is necessary for the transport of the coating powder.
Selbstverständlich ist es aber auch denkbar, dass zusätzlich während der Abgabephase der Pulverdichtstrompumpe Zusatzdruckluft über die Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung in den Pulverweg nach dem Pulverauslassventil der Pulverdichtstrompumpe eingeleitet wird.Of course, it is also conceivable that during the dispensing phase of the dense phase powder pump, additional compressed air is introduced via the additional compressed air inlet device into the powder path downstream of the powder outlet valve of the dense phase powder pump.
Indem jedoch nur dann mit Hilfe der Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung Zusatzdruckluft in den Pulverweg eingespeist wird, wenn sich die Pulverdichtstrompumpe in ihrer Saugphase befindet, können Ressourcen (Druckluft und somit Energie) für den Betrieb der Pulverdichtstrompumpe reduziert werden. Insbesondere wird dadurch auch verhindert, dass zu viel Transportdruckluft in dem Pulverweg stromabwärts des Pulverauslasses der Pulverdichtstrompumpe vorhanden ist, so dass vermieden wird, dass beim stromabwärts der Pulverdichtstrompumpe angeordneten Verbraucher (Pulversprühbeschichtungspistole oder dergleichen Einrichtung zum Versprühen von Beschichtungspulver) Pulverpartikel aus dem Sprühstrahl herausgetrieben werden.However, by only feeding additional compressed air into the powder path with the aid of the additional compressed air inlet device when the dense phase powder pump is in its suction phase, resources (compressed air and thus energy) for the operation of the dense phase powder pump can be reduced. In particular, this also prevents too much transport compressed air from being present in the powder path downstream of the powder outlet of the dense phase powder pump, so that powder particles are prevented from being expelled from the spray jet at the consumer (powder spray coating gun or similar device for spraying coating powder) arranged downstream of the dense phase powder pump.
In diesem Zusammenhang ist es insbesondere von Vorteil, wenn mit Hilfe einer Steuereinrichtung die pro Zeiteinheit durch die Zusatzdruckluft-Einlassvorrichtung hindurchströmende Zusatzdruckluftmenge, welche in den Pulverweg nach dem Pulverauslassventil der Pulverdichtstrompumpe eingeleitet wird, in Abhängigkeit von der insgesamt pro Zeiteinheit geförderten Pulvermenge einstellbar, vorzugsweise automatisch steuerbar oder regelbar ist.In this context, it is particularly advantageous if, with the aid of a control device, the amount of additional compressed air flowing through the additional compressed air inlet device per unit of time and introduced into the powder path after the powder outlet valve of the dense phase powder pump can be adjusted, preferably automatically, as a function of the total amount of powder conveyed per unit of time can be controlled or regulated.
Im Hinblick auf ein Verfahren zum Fördern von Beschichtungspulver von einem ersten Pulverreservoir zu einem stromabwärts des ersten Pulverreservoirs angeordneten zweiten Pulverreservoir oder zu einer stromabwärts des ersten Pulverreservoirs angeordneten Pulversprühbeschichtungspistole oder dergleichen Einrichtung zum Versprühen von Beschichtungspulver ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Verfahren den Verfahrensschritt des Bereitstellens einer Pulversprühbeschichtungsvorrichtung, welche die erfindungsgemäße Pulverdichtstrompumpe sowie mindestens eine Sprühbeschichtungspistole aufweist, und den Verfahrensschritt des Durchführens eines bestimmten Betriebszyklus aufweist, wobei dieser bestimmte Betriebszyklus folgende Zyklusschritte umfasst:
- a) Erzeugen eines Unterdruckes in der mindestens einen Pulverförderkammer der Pulverdichtstrompumpe zum Einsaugen von Beschichtungspulver in die Pulverförderkammer durch ein geöffnetes Pulvereinlassventil der Pulverdichtstrompumpe, während das Pulverauslassventil der Pulverdichtstrompumpe geschlossen ist;
- b) Verschließen des Pulvereinlassventils und Öffnen des Pulverauslassventils;
- c) Einleiten von Druckgas in die Pulverförderkammer zum Abgeben des Beschichtungspulvers aus der Pulverförderkammer durch das offene Pulverauslassventil, während das Pulvereinlassventil geschlossen ist; und
- d) Verschließen des Pulverauslassventils und Öffnen des Pulvereinlassventils.
- a) generating a negative pressure in the at least one powder feed chamber of the dense phase powder pump for sucking coating powder into the powder feed chamber through an open powder inlet valve of the dense phase powder pump, while the powder outlet valve of the dense phase powder pump is closed;
- b) closing the powder inlet valve and opening the powder outlet valve;
- c) introducing pressurized gas into the powder feed chamber to discharge the coating powder from the powder feed chamber through the open powder outlet valve while the powder inlet valve is closed; and
- d) Closing the powder outlet valve and opening the powder inlet valve.
Gemäß einem Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass beim Zyklusschritt c) an mindestens einer Stelle in den Pulverweg am Pulverauslassbereich der Pulverförderkammer Spülluft eingespeist wird. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass beim Zyklusschritt d) an mindestens einer Stelle in den Pulverweg am Pulvereinlassbereich der Pulverdichtstrompumpe Spülluft eingespeist wird.According to one aspect of the method according to the invention, it is provided that in cycle step c) scavenging air is fed into the powder path at the powder outlet area of the powder conveying chamber at least at one point. Alternatively or additionally, it is provided that in cycle step d) scavenging air is fed into the powder path at the powder inlet area of the dense phase powder pump at least at one point.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen eine exemplarische Ausführungsform der Erfindung näher beschrieben.An exemplary embodiment of the invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen:
-
1 schematisch und in einer isometrischen Ansicht eine exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pulverdichtstrompumpe mit zwei parallel zueinander angeordneten Pulverförderkammern; -
2 schematisch und in einer Explosionsansicht die in1 gezeigte exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pulverdichtstrompumpe; -
3 schematisch eine Prinzipdarstellung der Funktionsweise der exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pulverdichtstrompumpe gemäß1 ; und -
4 schematisch ein Pneumatikdiagramm für die exemplarische Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pulverdichtstrompumpe gemäß1 .
-
1 schematically and in an isometric view an exemplary embodiment of the dense phase powder pump according to the invention with two powder conveying chambers arranged parallel to one another; -
2 schematically and in an exploded view the in1 shown exemplary embodiment of the powder dense phase pump according to the invention; -
3 schematically shows a basic representation of the mode of operation of the exemplary embodiment of the powder dense phase pump according to theinvention 1 ; and -
4 schematically shows a pneumatic diagram for the exemplary embodiment of the powder dense phase pump according to theinvention 1 .
Nachfolgend wird zunächst unter Bezugnahme auf die Darstellung in
Wie schematisch in
Jede Pulverförderkammer 2, 2' weist einen Pulvereinlass mit einem Pulvereinlassventil 6 und einen Pulverauslass mit einem Pulverauslassventil 7 auf. Die jeweiligen Pulvereinlassventile 6 werden im Folgenden auch als „erste Ventile“ bzw. „ansaugseitige Ventile“ bezeichnet. Die Pulverauslassventile 7 werden auch als „zweite Ventile“ bzw. „förderseitige Ventile“ bezeichnet.Each
An den jeweiligen ansaugseitigen und förderseitigen Endbereichen der Hauptkörperbereiche der Pulverförderkammern 2, 2' weisen diese einen Übergangsbereich 8 auf, der ausgebildet ist, einen effektiven Strömungsquerschnitt der Pulverförderkammer 2, 2' auf einen effektiven Strömungsquerschnitt der entsprechend angeschlossenen Pulverleitung 9 bzw. auf den effektiven Strömungsquerschnitt des zwischen der Pulverförderkammer 2, 2' und der Pulverleitung 9 angeordneten Ventils 6, 7 zu reduzieren. Der Übergangsbereich 8 ist dabei insbesondere zumindest bereichsweise als konusförmiger Bereich ausgeführt.On the respective suction-side and delivery-side end areas of the main body areas of the
Die jeweiligen am ansaugseitigen Endbereich des Hauptkörperbereichs 3 der Pulverförderkammer 2, 2' und am förderseitigen Endbereich des Hauptkörperbereichs 3 der Pulverförderkammer 2, 2' angeordneten Übergangsbereiche 8 sind als von dem Hauptkörperbereich 3 separate Komponenten ausgebildet, die lösbar mit dem Hauptkörperbereich 3 der Pulverförderkammer 2, 2' verbunden bzw. verbindbar sind.The respective transition areas 8 arranged on the suction-side end area of the
Die Übergangsbereiche 8 dienen dazu, die Nennweite des Hauptkörperbereichs 3 der Pulverförderkammer 2, 2', d.h. den inneren Durchmesser des Hauptkörperbereichs 3 der Pulverförderkammer 2, 2', auf die Nennweite der entsprechend angeschlossenen Pulverleitung 9 bzw. auf die Nennweite des zwischengeschalteten Ventils 6, 7 anzupassen/zu reduzieren.The transition areas 8 serve to adapt the nominal width of the
Die Übergangsbereiche 8 weisen ein insbesondere konusförmiges Filterelement 10 auf, welches in einem Filtergehäuse 11 aufgenommen ist.The transition regions 8 have a
Während eines Ansaugprozesses wird in einer der Pulverförderkammern 2, 2' der Pulverdichtstrompumpe 1 ein Vakuum (Unterdruck) erzeugt. Der Unterdruck saugt das zu fördernde Pulver, insbesondere Beschichtungspulver, über den entsprechenden Pulvereinlass in die Pulverförderkammer 2, 2' ein. Das feinporöse Filterelement 5 in dem Hauptkörperbereich 3 der Pulverförderkammer 2, 2' scheidet das Pulver ab. Die Pulverförderkammer 2, 2' ist während des Ansaugprozesses an der Ansaugseite bzw. Förderseite durch das entsprechende förderseitige Ventil geschlossen.During a suction process, a vacuum (negative pressure) is generated in one of the
Während des Förderprozesses hingegen wird das ansaugseitige Ventil 6 an der Pulvereinlassseite der Pulverförderkammer 2, 2' geschlossen, während das förderseitige Ventil 7 geöffnet wird. Das zuvor während des Ansaugprozesses in die Pulverförderkammer 2, 2' eingesaugte Beschichtungspulver wird dann mittels Überdruck, das mit Druckluft durch das feinporöse Filterelement 5 des Hauptkörperbereichs 3 der Pulverförderkammer 2, 2' aufgebaut wird, aus der Pulverförderkammer 2, 2' gepresst und weiterbefördert.During the conveying process, on the other hand, the valve 6 on the suction side on the powder inlet side of the
Wie es der Darstellung in
Der schematischen Darstellung in
Im Einzelnen wird gemäß Realisierungen der vorliegenden Erfindung während des Förderprozesses, also dann, wenn das ansaugseitige Ventil 6 an der Pulvereinlassseite der Pulverförderkammer 2, 2' geschlossen und das förderseitige Ventil 7 geöffnet ist, nicht nur in einem Ringraum zwischen dem zylinderförmigen Filterelement 5 des Hauptkörperbereichs 3 und dem zylinderförmigen Mantelbereich 4 des Hauptkörperbereichs 3 ein Überdruck angelegt, sondern auch an dem jeweiligen konusförmigen Filterelement 10 der Übergangsbereiche 8. Auf diese Weise wird während des Förderprozesses Spülluft in Gestalt von Druckluft über die konusförmigen Filterelemente 10 den beiden Endbereichen der Pulverförderkammer 2, 2' zugeführt, um die Endbereiche von Pulverablagerungen freizuhalten, oder um Pulverablagerungen an den Endbereichen zu entfernen.In detail, according to implementations of the present invention, during the conveying process, i.e. when the suction-side valve 6 on the powder inlet side of the
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Darstellungen in
Im Einzelnen zeigt
Wie es insbesondere der in
Um hierzu die Nennweite, d.h. den inneren Durchmesser des zylinderförmigen Hauptkörperbereichs 3 der Pulverförderkammer 2, 2', entsprechend auf die (reduzierte) Nennweite des entsprechenden Ventils 6, 7 bzw. der entsprechenden Pulverleitung 9 zu reduzieren, weist jeder Übergangsbereich 8 ein sich insbesondere konisch in Richtung des Ventils 6, 7 bzw. in Richtung der Förderleitung verjüngendes Filterelement 10 auf.In order to reduce the nominal width, i.e. the inner diameter of the cylindrical
Das Filterelement 10 ist - wie auch das Filterelement 5 des Hauptkörperbereichs 3 - vorzugsweise ein steifer Körper insbesondere aus Sintermaterial, vorzugsweise aus gesintertem Metall, zum Beispiel Bronze oder Aluminium, oder aus gesintertem Kunststoff oder einer gesinterten Materialmischung. Selbstverständlich kommen aber auch andere Ausführungsformen für das sich konisch in Richtung des jeweiligen Ventils 6, 7 verjüngenden Filterelements 10 des Übergangsbereichs 8 in Frage.Like the
Das sich konisch in Richtung des entsprechenden Ventils 6, 7 verjüngende Filterelement 10 definiert den effektiven Strömungsquerschnitt des Übergangsbereichs 8, um die Nennweite des Hauptkörperbereichs 3 der Pulverförderkammer 2, 2' entsprechend an die Nennweite des an dem jeweiligen Endbereich der Pulverförderkammer 2, 2' angeschlossenen Ventils 6, 7 anzupassen.The
Wie es der Explosionsdarstellung in
Jeder Übergangsbereich 8 weist ferner ein entsprechendes Filtergehäuse 11 auf, in welchem das sich konisch verjüngende Filterelement 10 aufnehmbar ist. Zwischen dem Innenbereich des Filtergehäuses 11 und dem Außenbereich des sich konisch verjüngenden Filterelements 10 ist ein Luftraum gebildet, der über eine entsprechende Luftleitung bedarfsweise mit Überdruck beaufschlagbar ist.Each transition region 8 also has a
An dem Pulvereinlass einer jeden Pulverförderkammer 2, 2' der in
Obwohl bei der exemplarischen Ausführungsform als Pulvereinlass- und Pulverauslassventile 6, 7 jeweils Quetschventile (Englisch: pinch valves) zum Einsatz kommen, können diese selbstverständlich von beliebiger Art sein.Although pinch valves are used as powder inlet and powder outlet valves 6, 7 in the exemplary embodiment, these can of course be of any type.
Die Pulvereinlassseite der beiden ersten (ansaugseitigen) Ventile 6 sind bei der dargestellten Ausführungsform über Zufuhrleitungszweige eines Y-Verbindungsstücks 12 mit einer Pulverzuleitung 9 verbunden, welche beispielsweise zu einem Pulverbehälter (in den Zeichnungen nicht dargestellt) führt. Hierzu werden Schlauchverbinder verwendet, um die Pulvereinlassseite der beiden ersten Ventile 6 (Quetschventile) mit den Zufuhrleitungszweigen des Y-Verbindungsstücks 12 zu verbinden.In the illustrated embodiment, the powder inlet side of the two first (suction-side) valves 6 are connected to a
Denkbar ist es allerdings auch, dass an Stelle eines Y-Verbindungsstücks 12 die jeweiligen Pulvereinlassseiten der ersten (ansaugseitigen) Ventile/Quetschventile 6 über getrennte Pulverzufuhrleitungen mit einem oder mit zwei verschiedenen Pulverbehältern strömungsmäßig verbunden sind.However, it is also conceivable that instead of a Y-
Die Pulverauslässe der beiden zweiten (förderseitigen) Ventil/Quetschventile 7 sind bei der dargestellten Ausführungsform durch Abgabeleitungszweige, beispielsweise ebenfalls eines Y-förmigen Leitungsverbindungsstücks 12, mit einem Ende eines Pulverabgabeschlauchs 9 verbunden, dessen anderes Ende in einen weiteren (nicht dargestellten) Pulverbehälter mündet. Die Pulverabgabeleitung kann eine steife Rohrleitung sein, ist jedoch vorzugsweise ein flexibler Schlauch.In the illustrated embodiment, the powder outlets of the two second (conveying-side) valve/pinch valves 7 are connected by discharge line branches, for example also a Y-shaped
Bei der in
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Explosionsdarstellung gemäß
Demgemäß ist jede Pulverförderkammer 2, 2' eingeteilt in einen Hauptkörperbereich 3 mit einem zumindest im Wesentlichen einheitlichen effektiven Strömungsquerschnitt und zwei an den jeweiligen Endbereichen des Hauptkörperbereichs 3 angeordneten Übergangsbereichen 8 mit konusförmig verlaufendem Strömungsquerschnitt.Accordingly, each
Dem insbesondere zylinderförmigen Hauptkörperbereich 3 einer jeden Pulverförderkammer 2, 2' ist jeweils ein Mantelrohr 4 zugeordnet, in dessen Inneren ein gasdurchlässiges und zumindest im Wesentlichen zylinderförmiges Filterelement 5 zugeordnet. Das Mantelrohr 4 mit dem im Inneren aufgenommenen Filterelement 5 bildet den Hauptkörperbereich 3 einer jeden Pulverförderkammer 2, 2'.The in particular cylindrical
An dem ansaugseitigen Endbereich des Hauptkörperbereichs 3 der Pulverförderkammer 2, 2' ist ein ansaugseitiger Übergangsbereich 8 der zuvor genannten Art vorgesehen. Mit anderen Worten, an dem ansaugseitigen Endbereich des Hauptkörperbereichs 3 ist ein sich konisch verjüngendes Filterelement 10 mit einem entsprechenden, dem konisch verjüngenden Filterelement 10 zugeordneten Mantelbereich 11 zugeordnet. Gleiches gilt im übertragenen Sinne auch für den am förderseitigen Endbereich des Hauptkörperbereichs 3 der Pulverförderkammer 2, 2' entsprechend angeordneten Übergangsbereich 8.A suction-side transition area 8 of the aforementioned type is provided on the suction-side end area of the
Bei der in den Zeichnungen gezeigten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pulverdichtstrompumpe 1 sind die ersten (ansaugseitigen) Ventile 6 und die zweiten (förderseitigen) Ventile 7 vorzugsweise jeweils als Quetschventile ausgeführt.In the exemplary embodiment of the dense
Jedes Quetschventil 6, 7 weist ein Quetschventilgehäuse 15 mit einem einlassseitigen Flansch und einem auslassseitigen Flansch auf. In dem Quetschventilgehäuse 15 ist ein elastisch verformbares Ventilelement 14 aufgenommen. Das elastisch verformbare Ventilelement 14 ist insbesondere ein elastisch deformierbarer Schlauchabschnitt. Jeder Flansch weist einen Pulverleitungsanschluss (Schlauchanschluss) auf, an welchem eine Pulverleitung 9 (Pulverschlauch) anschließbar ist.Each pinch valve 6, 7 has a pinch valve housing 15 with an inlet-side flange and an outlet-side flange. An elastically
Wie es beispielsweise dem Pneumatikdiagramm gemäß
Das Filtergehäuse 11 des Übergangsbereichs 8 weist einen Anschluss 16 auf, um bedarfsweise Druckluft in den zwischen der Innenwand des Filtergehäuses 11 und dem im Inneren des Filtergehäuses 11 angeordneten sich konisch verjüngenden Filterelement 10 gebildeten Raum zuzuführen. Bei der Zufuhr von Druckluft wird der durch den Übergangsbereich 8 gebildete Bereich der Förderkammer 2, 2' entsprechend gespült und es werden dort Pulverablagerungen entfernt bzw. es wird dort verhindert, dass sich Pulverablagerungen festsetzen können.The
Bei der in den Zeichnungen gezeigten exemplarischen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Pulverdichtstrompumpe 1 ist jedes erste und zweite Ventil 6, 7 insbesondere als Quetschventil ausgeführt, wobei jedem Quetschventil 6, 7 ein elastisch verformbares Ventilelement 14 zugeordnet ist, das im Inneren eines entsprechenden Quetschventilgehäuses 15 derart angeordnet ist, dass der Einlass des Quetschventils 6, 7 mit dem Auslass des Quetschventils 6, 7 über das als elastisch verformbares Ventilelement 14 gebildete Ventilelement in Fluidverbindung bringbar ist.In the exemplary embodiment of the dense
Das Quetschventilgehäuse 15 weist einen Anschluss 17 auf, um bedarfsweise Druckluft in den zwischen der Innenwand des Quetschventilgehäuses 15 und den im Inneren des Quetschventilgehäuses 15 angeordneten Ventilelement 14 gebildeten Raums zuzuführen. Bei Zufuhr von Druckluft wird das Ventilelement 14 elastisch verformt, so dass die Fluidverbindung zwischen dem Einlass und dem Auslass des Quetschventils 6, 7 unterbrochen ist. Liegt hingegen keine Druckluft in dem Zwischenraum zwischen der Innenwand des Quetschventilgehäuses 15 und dem im Inneren des Quetschventilgehäuses 15 angeordneten Ventilelements 14 vor, geht das zuvor elastisch verformte Ventilelement 14 wieder in seinen Ausgangszustand über, in welchem eine Fluidverbindung zwischen dem Einlass und dem Auslass des Quetschventilgehäuses 15 vorliegt.The pinch valve housing 15 has a connection 17 in order to supply compressed air as required into the space formed between the inner wall of the pinch valve housing 15 and the
Über den mindestens einen Anschluss des Quetschventils 6, 7 kann auch ein Vakuumanschluss angeschlossen werden, um zum raschen Öffnen des Quetschventils die in dem Zwischenraum zuvor eingebrachte Druckluft zu evakuieren.A vacuum connection can also be connected via the at least one connection of the pinch valve 6, 7 in order to evacuate the compressed air previously introduced in the intermediate space in order to quickly open the pinch valve.
Das sich konisch verjüngende Filterelement 10 des Übergangsbereichs 8 ist vorzugsweise über einen Umfang von mindestens 180° und vorzugsweise über einen Umfang von 360° als gasdurchlässiges Filterelement 10 ausgeführt. Das Filterelement 10 besteht vorzugsweise aus mikroporösem Material derart, dass es für Luft, jedoch nicht für Beschichtungspulver durchlässig ist. Das Filterelement 10 kann beispielsweise aus einem Sinterkörper bestehen, beispielsweise aus Metall oder Kunststoff, oder aus einer Metall oder Kunststoff enthaltenen Materialmischung. Ferner kann es aus einem anderen Material bestehen und/oder durch eine Filtermembran gebildet sein.The conically tapering
Die Filterporen des Filterelements 10 sind vorzugsweise derart ausgebildet, dass Druckluft über einen sowohl in Umfangsrichtung als auch in Längsrichtung des Filterelements 10 relativ großen Pulverwegbereich in den Pulverweg, der durch den Übergangsbereich 8 gebildet/definiert wird, geleitet wird. Die Mikroporen des Filterelements 10 können radial oder in axialer Richtung zum Pulverweg geneigt sein.The filter pores of the
In
Wie in
Hierbei geht es zum einen um die koordinierte Ansteuerung der Quetschventile 6, 7 über die Steuerventile S5, S6 und S7. Zum anderen geht es um die geeignete Ansteuerung der Steuerventile S1, S2 und S4, um dem jeweiligen Hauptkörperbereich 3 der beiden Pulverförderkammern 2, 2' koordiniert Druckluft zuzuführen bzw. ein entsprechendes Vakuum anzulegen. Ferner geht es um die koordinierte Ansteuerung des Steuerventil S1, um den jeweiligen Übergangsbereichen 8 der Hauptkörperbereiche der beiden Pulverförderkammern 2, 2' koordiniert Druckluft als Spülluft zuzuführen.On the one hand, this involves the coordinated activation of the pinch valves 6, 7 via the control valves S5, S6 and S7. On the other hand, it is a question of the suitable activation of the control valves S1, S2 and S4 in order to supply compressed air in a coordinated manner to the respective
Das Pneumatikdiagramm gemäß
Demgemäß wird die so genannte Konusspülung, d.h. die Spülung in den jeweiligen Übergangsbereichen der Pulverförderkammer 2, 2', nur während eines Reinigungszyklus aktiviert.Accordingly, the so-called cone rinsing, i.e. the rinsing in the respective transition areas of the
Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es aber auch denkbar, dass diese Konusreinigung aktiviert wird, und zwar während eines Pulvertransportbetriebs. Insbesondere ist es in diesem Zusammenhang denkbar, dass die Konusreinigung während des Pulvertransportbetriebs mit einer ersten Intensität und beim Reinigungsbetrieb mit einer zweiten, höheren Intensität betrieben wird. Die zusätzlich eingebrachte Luftmenge während der Reinigung äußert sich auch in einer erhöhten Reinigungseffizienz.As an alternative or in addition to this, however, it is also conceivable for this cone cleaning to be activated, specifically during powder transport operation. In particular, it is conceivable in this context that the cone cleaning is operated at a first intensity during the powder transport operation and at a second, higher intensity during the cleaning operation. The additional amount of air introduced during cleaning is also reflected in increased cleaning efficiency.
Die Erfindung ist nicht auf die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsformen beschränkt, sondern ergibt sich aus einer Zusammenschau sämtlicher hierin offenbarter Merkmale.The invention is not limited to the embodiments shown in the drawings, but results from a synopsis of all features disclosed herein.
Bezugszeichenlistereference list
- 11
- Pulverdichtstrompumpepowder dense phase pump
- 2, 2'2, 2'
- Pulverförderkammerpowder feed chamber
- 33
- Hauptkörperbereichmain body area
- 44
- Mantelrohrcasing pipe
- 55
- Filterelementfilter element
- 66
- Pulvereinlassventilpowder inlet valve
- 77
- Pulverauslassventilpowder outlet valve
- 88th
- Übergangsbereichtransition area
- 99
- Pulverleitungpowder line
- 1010
- konusförmiges Filterelementconical filter element
- 1111
- Filtergehäusefilter housing
- 1212
- Y-VerbindungsstückY connector
- 1313
- Halterungbracket
- 1414
- Ventilelement (Quetschventil)valve element (pinch valve)
- 1515
- Quetschventilgehäusepinch valve body
- 1616
- Anschluss am FiltergehäuseConnection to the filter housing
- 1717
- Anschluss am QuetschventilgehäuseConnection to the pinch valve housing
- 100100
- Steuereinrichtungcontrol device
- S1 - S8S1 - S8
- Steuerventilcontrol valve
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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